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c 语言中生成随机数

作者：迹忆客最近更新：2023/05/05 浏览次数：

本文将介绍几种如何在 c 语言中生成随机数的方法。

使用 `rand` 和 `srand` 函数在 c 语言中生成随机数

rand 函数实现了一个伪随机数生成器，可以提供一个范围为 [0, rand_max] 的整数，其中 rand_max 在现代系统中是 2³¹-1。注意，rand 函数背后的生成器算法是确定性的。因此，它的种子位应该是随机位。

srand 函数用于为伪随机数生成器提供种子，随后对 rand 的调用将产生随机整数序列。在缺点方面，rand 的实现不希望产生均匀的随机位。因此，rand 函数不建议在密码学高度敏感的应用中使用。下面的例子用当前时间的值作为生成器的种子，这不是一个好的随机性来源。

#include #include #include #include #define max 100000
#define size 100
#define nums_to_generate 10
int main() {
    srand(time(null));
    for (int i = 0; i < nums_to_generate; i){
        printf("%d\n", rand() % max);
    }
    exit(exit_success);
}

输出：

使用 `random` 和 `srandom` 函数在 c 语言中生成随机数

c 标准库中可用的另一种伪随机伪随机数生成器是在 random 函数下实现的。与 rand 相比，这种方法是首选方法，但在敏感代码中，加密应用不应利用 random 函数。random 不接受任何参数，并返回 [0, rand_max] 范围内的 long int 类型的整数。该函数最好用 srandom 函数做种子，以产生质量相对较好的随机数。

需要注意的是，和前面的例子一样，我们使用 time 函数传递当前的时间值作为种子，在安全敏感的应用中不建议使用。

#include #include #include #include #define max 100000
#define size 100
#define nums_to_generate 10
int main() {
    srandom(time(null));
    for (int i = 0; i < nums_to_generate; i){
        printf("%ld\n", random() / max);
    }
    printf("\n");
    exit(exit_success);
}

输出：

使用 `getrandom` 函数在 c 语言中生成随机数

getrandom 是一个 linux 特有的函数，用于获取随机比特，其质量远远高于之前提供的两种方法。getrandom 需要三个参数-void 指针，指向应该存储随机比特的缓冲区，缓冲区的字节大小，以及特殊功能的标志。

在下面的例子中，我们生成一个无符号的整数，其中&tmp 的地址被传递为存储随机位的缓冲区，大小用 sizeof 运算符计算。在极少数情况下，getrandom 检索位的随机性来源可以不初始化。对 getrandom 函数的调用将阻止程序的执行。因此，grnd_nonblock 宏定义作为第三个参数传递给函数，以便在这些情况下立即返回错误值 -1。

#include #include #include #include #include #define max 100000
#define size 100
#define nums_to_generate 10
int main() {
    unsigned int tmp;
    getrandom(&tmp, sizeof(unsigned int), grnd_nonblock) == -1 ?
        perror("getrandom") : "";
    printf("%u\n", tmp);
    exit(exit_success);
}

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